RU2064337C1

RU2064337C1 - Device for grinding

Info

Publication number: RU2064337C1
Application number: RU92013053A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Предеин
Original assignee: Александр Петрович Предеин
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: grinding loose materials. SUBSTANCE: device has housing 1 with two axially alined disks 5 and 6. At least one of the disks can rotate. The disks engage each other by way of trapezium ring projections 12. The projections have through grooves to form cutting edges on the sides of the projections. The cutting edges arranged on the inner side of the projection are inclined along it in the direction opposite to the direction of inclination of the edges arranged on the outer side of the projection. The opposite cutting edges are intersected. The cutting edges of one of the groove wall can be arranged on one side of the plane of the radial section of the disk. The cutting edges of the other wall of the groove can be arranged on both sides of the plane of the radial section of the disk. The cutting edges can be formed by the concave wall of the groove. The cutting edges can be formed by the groove wall perpendicular to the plane of the disk. EFFECT: enhanced efficiency. 5 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов, преимущественно зерна, и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. The invention relates to a device for grinding bulk materials, mainly grain, and can be used in agricultural, food, chemical, pharmaceutical and other industries.

Наиболее близким аналогом к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измельчения, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом, трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки [авт. св. СССР СССР N 1196025, кл. В О2 С 7/08, 1985 [1]
Недостатком описанного устройства является неоправданно высокая энергоемкость. Причина этого недостатка заключается в том, что противодействующие режущие кромки параллельны друг другу, из-за чего резание измельчаемого материала начинается одновременно на всей длине режущей кромки. Это приводит к повышению момента сил резания и, соответственно, к повышению энергозатрат.The closest analogue to the claimed technical essence and the achieved result is a grinding device, comprising a housing with two coaxial disks, at least one of which has the ability to rotate, and both are paired with each other, trapezoidal annular protrusions having through grooves forming on the sides of the protrusions cutting edges [ed. St. USSR USSR N 1196025, class In O2 C 7/08, 1985 [1]
The disadvantage of this device is unreasonably high energy intensity. The reason for this drawback is that the opposing cutting edges are parallel to each other, due to which the cutting of the crushed material begins simultaneously along the entire length of the cutting edge. This leads to an increase in the moment of cutting forces and, consequently, to an increase in energy consumption.

Технической задачей разработки заявляемого технического решения является снижение энергозатрат без уменьшения производительности путем повышения равномерности распределения измельчаемого материала вдоль режущих кромок. The technical task of developing the proposed technical solution is to reduce energy consumption without reducing productivity by increasing the uniformity of distribution of the crushed material along the cutting edges.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что устройство для измельчения, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки, отличается от известного тем, что режущие кромки, расположенные на внутреней стороне выступа, наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона кромок, расположенных на наружной стороне выступа, при этом противодействующие режущие кромки пересекаются друг с другом. Режущие кромки, принадлежащие одной стенке паза, могут быть расположены по одну сторону плоскости радиального сечения диска. Режущие кромки, принадлежащие одной стенке паза, могут быть расположены по разные стороны плоскости радиального сечения диска. The solution to this problem is achieved due to the fact that the grinding device, comprising a housing with two coaxial disks, at least one of which is rotatable, and both are paired with each other by trapezoidal annular protrusions having through grooves forming cutting edges on the sides of the protrusions edges, different from the known one in that the cutting edges located on the inner side of the protrusion are inclined along it in the direction opposite to the direction of inclination of the edges located on the outer sides protrusion, and the opposing cutting edges intersect with each other. The cutting edges belonging to one wall of the groove can be located on one side of the plane of the radial section of the disk. The cutting edges belonging to one wall of the groove can be located on different sides of the plane of the radial section of the disk.

Режущие кромки могут быть образованы вогнутой стенкой паза. Режущие кромки могут быть образованы стенкой паза, перпендикулярной плоскости диска. Cutting edges may be formed by a concave groove wall. The cutting edges may be formed by a groove wall perpendicular to the plane of the disk.

На фиг. 1 изображено устройство для измельчения, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1 (верхний диск условно не показан); на фиг.3 выносной узел I на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.7 выносной элемент I на фиг.2 (вариант); на фиг. 8 разрез Б-Б на фиг.1 (вариант); на фиг.9 разрез Д-Д на фиг. 8; на фиг.10, 12,14 выносной элемент I на фиг.2 (варианты); на фиг.11, 13 и 15 разрез Е-Е на фиг.10, 12 и 14 (повернуто). In FIG. 1 shows a device for grinding, General view; figure 2 - section aa in fig. 1 (the upper disk is not shown conditionally); figure 3 remote node I in figure 2; figure 4 section BB in figure 1; in Fig. 5, section BB in Fig. 4; in FIG. 6 section GG in figure 4; in Fig.7 remote element I in Fig.2 (option); in FIG. 8 section BB in figure 1 (option); in Fig.9 section DD in Fig. 8; figure 10, 12,14 remote element I in figure 2 (options); 11, 13 and 15, a section EE in FIGS. 10, 12 and 14 (rotated).

Устройство дня измельчения состоит из неподвижного корпуса 1 с выходным патрубком 2 и крышкой 3, имеющей загрузочный патрубок 4. В корпусе 1 соосно размещены диски 5 и 6, неподвижно закрепленные на валах 7 и 8. Вал 7 установлен на подшипнике 9 внутри вала 8, установленного в свою очередь на подшипнике 10 в корпусе 1. Вал 7 в верхней части выполнен полым и сообщается с соосным ему загрузочным патрубком 4. Кроме того, полая часть вала 7 сообщается тремя радиальными окнами 11 с пространством между дисками 5 и 6. На поверхностях дисков 5 и 6, обращенных друг к другу, образованы кольцевые выступы 12, имеющие в сечении форму трапеции, меньшее основание которой обращено к противолежащему диску. Кольцевые выступы одного диска размещены между выступами другого диска и сопряжены друг с другом с зазором, зависящим от толщины регулироврочной прокладки 13, расположенной между диском 5 и фланцевой поверхностью вала 7, на которой диск закреплен. The grinding day device consists of a fixed housing 1 with an outlet pipe 2 and a cover 3 having a loading pipe 4. In the housing 1, disks 5 and 6 are coaxially mounted fixedly mounted on shafts 7 and 8. Shaft 7 is mounted on a bearing 9 inside shaft 8 mounted in turn, on the bearing 10 in the housing 1. The shaft 7 in the upper part is hollow and communicates with the loading nozzle 4 coaxial with it. In addition, the hollow part of the shaft 7 is communicated with three radial windows 11 with the space between the disks 5 and 6. On the surfaces of the disks 5 and 6 facing each other yeah, annular protrusions 12 are formed, having a trapezoid shape in cross section, the smaller base of which is facing the opposite disk. The annular protrusions of one disk are located between the protrusions of the other disk and mate with each other with a gap depending on the thickness of the shim 13 located between the disk 5 and the flange surface of the shaft 7 on which the disk is fixed.

Кольцевые выступы 12, сопрягающиеся друг с другом обоими боковыми поверхностями, выполнены равнобокими, а остальные (внутренний и наружный) могут иметь в сечении форму неравнобоковой трапеции. Кольцевые выступы 12 на обоих дисках снабжены сквозными пазами 14, равнорасположенными по окружности. Стенки этих пазов, пересекаясь с боковыми поверхностями выступов 12, образуют режущие кромки 15 и 16, первые из которых, расположенные на внутренней стороне выступа, наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона вторых, лежащих на наружной стороне выступа. При этом режущие кромки 15 одного диска пересекаются с режущими кромками 16 другого диска. The annular protrusions 12, mating with each other by both side surfaces, are made equal-sided, and the rest (internal and external) may have a sectional shape of an unequal trapezoid. The annular protrusions 12 on both disks are provided with through grooves 14 equally spaced around the circumference. The walls of these grooves, intersecting with the side surfaces of the protrusions 12, form cutting edges 15 and 16, the first of which, located on the inner side of the protrusion, are inclined along it in the direction opposite to the direction of inclination of the second ones lying on the outer side of the protrusion. In this case, the cutting edges 15 of one disc intersect with the cutting edges 16 of another disc.

В одном из наиболее целесообразных примеров выполнения предлагаемого измельчителя (фиг.3-6) пазы 14 направлены радиально и режущие кромки 15 и 16, принадлежащие одной стенке, расположены по одну сторону плоскости радиального сечения В-В дисков. При этом стенки паза 14 выполнены вогнутыми и образованы двумя пересекающимися плоскостями 17 и 18, первая из которых наклонена к плоскости диска, а вторая перпендикулярна ей. Эти плоскости образуют с боковой поверхностью кольцевого выступа 12 острый угол, что значительно снижает усилие резания измельчаемого материала 19, а следовательно, и энергоемкость измельчителя. Однако пазы описанной формы могут быть получены только методом точного литья по выплавляемым или газифицируемым моделям, что ограничивает возможности реализации этого варианта. In one of the most appropriate examples of the proposed grinder (Fig.3-6), the grooves 14 are directed radially and the cutting edges 15 and 16 belonging to one wall are located on one side of the plane of the radial section of the BB disks. In this case, the walls of the groove 14 are concave and formed by two intersecting planes 17 and 18, the first of which is inclined to the plane of the disk, and the second is perpendicular to it. These planes form an acute angle with the lateral surface of the annular protrusion 12, which significantly reduces the cutting force of the crushed material 19, and hence the energy intensity of the grinder. However, the grooves of the described form can only be obtained by precision casting on lost or gasified models, which limits the possibility of implementing this option.

Другой пример выполнения пазов 14, представленный на фиг. 7-9, уступая описанному в совершенстве режущих элементов, значительно проще в изготовлении. В этом примере разнонаправленные режущие кромки 15 и 16 образованы стенками паза 14, перпендикулярными плоскости диска и пересекающими плоскость 20 радиального сечения диска под острым углом α. Режущие кромки 15 и 16, лежащие на одной стенке паза, расположены по разные стороны плоскости 20 радиального сечения диска, причем угол заострения одной из этих кромок получается тупым, а второй острым. Стенки паза 14 в этом варианте могут быть как плоскими (фиг.7), так и криволинейными, выполненными, например, по логарифмической спирали (не показано). Another exemplary groove 14 shown in FIG. 7-9, inferior to the cutting elements described in perfection, is much easier to manufacture. In this example, the multidirectional cutting edges 15 and 16 are formed by the walls of the groove 14, perpendicular to the plane of the disk and intersecting the plane 20 of the radial section of the disk at an acute angle α. The cutting edges 15 and 16, lying on the same wall of the groove, are located on opposite sides of the plane 20 of the radial section of the disk, and the angle of sharpening of one of these edges is obtuse, and the second is sharp. The walls of the groove 14 in this embodiment can be either flat (Fig. 7) or curved, made, for example, in a logarithmic spiral (not shown).

Кроме описанных выше примеров выполнения паза 1, которые являются предпочтительными, возможны и другие, некоторые из которых показаны на фиг.10-15. In addition to the above-described examples of the groove 1, which are preferred, others are possible, some of which are shown in figures 10-15.

Так, на фиг.10 и 11 показан вариант выполнения паза 14, у которого стенка образована тремя пересекающимися плоскостями 21, 22 и 23, первая из которых наклонена к плоскости диска для образования выгодного угла заострения режущей кромки, а две другие перпендикулярны плоскоcти диска. Ось паза 14 при этом расположена под углом a к плоскости радиального сечения 20 диска так, что режущие кромки, лежащие на одной стенке, расположены по разные стороны от него. Thus, in Figures 10 and 11, an embodiment of a groove 14 is shown, in which the wall is formed by three intersecting planes 21, 22 and 23, the first of which is inclined to the plane of the disk to form an advantageous angle of sharpening of the cutting edge, and the other two are perpendicular to the plane of the disk. The axis of the groove 14 is located at an angle a to the plane of the radial section 20 of the disk so that the cutting edges lying on the same wall are located on opposite sides of it.

В отличие от описанного выше в варианте, показанном на фиг.12 и 13, плоскости 24, 25 и 26, пересекающиеся друг с другом и образующие стенку паза 14, расположены перпендикулярно к плоскости диска. In contrast to the one described above in the embodiment shown in FIGS. 12 and 13, planes 24, 25 and 26, intersecting with each other and forming the wall of the groove 14, are perpendicular to the plane of the disk.

И наконец, на фиг. 14 и 15 показан паз 14, стенки которого образованы винтовой поверхностью 27, ось 28 которой совпадает с осью симметрии выступа 12. Finally, in FIG. 14 and 15, a groove 14 is shown, the walls of which are formed by a helical surface 27, the axis 28 of which coincides with the axis of symmetry of the protrusion 12.

Устройство для измельчения работает следующим образом. A device for grinding works as follows.

Измельчаемый материал, например зерно, через загрузочный патрубок 4 под действием собственного веса поступает в полую часть вала 7, откуда центробежные силы выбрасывают его в пространство между дисками 5 и 6, вращающимися в противоположных направлениях. Попадая между режущими кромкам 15 и 16, движущимися навстречу друг другу, зерно 19 измельчается путем последовательного среза его слоев. По мере продвижения материала к периферии степень измельчения его увеличивается. При этом смещение частиц измельчаемого материала под действием одного ряда противодействующих режущих кромок 15 и 16 компенсируется таким же смещением в противоположную сторону действием следующего ряда режущих кромок 15 и 16, исключая сужение потока измельчаемого материала и способствуя повышению производительности. The crushed material, for example grain, through the loading pipe 4 under the action of its own weight enters the hollow part of the shaft 7, from where centrifugal forces throw it into the space between the disks 5 and 6, rotating in opposite directions. Getting between the cutting edges 15 and 16, moving towards each other, the grain 19 is crushed by successive cutting of its layers. As the material moves to the periphery, its degree of grinding increases. Moreover, the displacement of particles of the crushed material under the action of one row of opposing cutting edges 15 and 16 is compensated by the same displacement in the opposite direction by the action of the next row of cutting edges 15 and 16, eliminating the narrowing of the flow of crushed material and contributing to an increase in productivity.

В примере выполнения заявленного измельчителя, показанном на фиг.3-6, смещающее действие на измельчаемый материал оказывает, кроме режущих кромок, также наклонная к плоскости диска поверхность 17, являющаяся частью стенки паза 14. Однако смещение измельчаемого материала, вызванное ее наклоном в пазах предыдущего выступа 12, компенсируется противоположным смещением его такой же поверхностью 17 в пазах 14 следующего выступа 12. Кроме того, радиальное расположение оси паза 14 позволяет обеспечить одинаковые углы заострения противолежащих кромок и одинаковые условия перемещения материала в пазах при прямом и обратном вращениях дисков. In the exemplary embodiment of the inventive shredder, shown in FIGS. 3-6, the biasing effect on the crushed material is, in addition to the cutting edges, also the surface 17 inclined to the plane of the disk, which is part of the groove wall 14. However, the displacement of the crushed material caused by its inclination in the grooves of the previous the protrusion 12, is compensated by the opposite displacement of the same surface 17 in the grooves 14 of the next protrusion 12. In addition, the radial location of the axis of the groove 14 allows for the same sharpening angles of opposite edges The same conditions material moving in the slots during forward and reverse rotations of the discs.

Измельчитель с пазами, выполненными как показано на фиг. 7-9, работает аналогичным образом. A chopper with slots made as shown in FIG. 7-9, works in a similar way.

Его отличием от описанного выше является то, что в этом варианте выполнения паза 14 его стенки, будучи перпендикулярными плоскости диска, не оказывают на измельчаемый материал смещающего действия. Its difference from the above is that in this embodiment, the groove 14 of its wall, being perpendicular to the plane of the disk, does not have a biasing effect on the crushed material.

Другое преимущество этого варианта перед описанным в первом примере проявляется в измельчителях с нереверсируемым приводом и одним вращающимся диском (чаще всего, это настольные бытовые измельчители). В этом случае, как показано на фиг.9, направление вращения подвижного диска 6 совпадает с направлением стенок пазов неподвижного диска 5, что уменьшает потери на трение при перемещении по неподвижному диску 5 измельчаемого материала. Another advantage of this option over that described in the first example is manifested in choppers with a non-reversible drive and one rotating disk (most often, these are desktop household shredders). In this case, as shown in Fig. 9, the direction of rotation of the movable disk 6 coincides with the direction of the walls of the grooves of the stationary disk 5, which reduces friction losses when moving the stationary material 5 to be crushed.

Третьим преимуществом второго примера выполнения перед первым является более простая возможность заточки режущих кромок после из затупления. A third advantage of the second exemplary embodiment over the first is the simpler possibility of sharpening the cutting edges after blunting.

Работа измельчителя в остальных вариантах выполнения пазов 14, показанных на фиг.10-14, существенных отличий перед уже описанными не имеет. ЫЫЫ14 The work of the grinder in the remaining embodiments of the grooves 14 shown in Fig.10-14, significant differences over already described. YYY14

Claims

1. A device for grinding, comprising a housing with two coaxial disks, at least one of which is rotatable, and both are paired with each other by trapezoidal annular protrusions having through grooves forming cutting edges on the sides of the protrusions, characterized in that the edges located on the inner side of the protrusion are inclined along it to the side opposite to the direction of inclination of the edges located on the outer side of the protrusion, while the opposing cutting edges intersect Rug with a friend.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cutting edges belonging to one wall of the groove are located on one side of the plane of the radial section of the disk.

3. The device according to claim 1, characterized in that the cutting edges belonging to one wall of the groove are located on opposite sides of the plane of the radial section of the disk.

4. The device according to claim 1, characterized in that the cutting edges are formed by a concave groove wall.

5. The device according to claim 1, characterized in that the cutting edges are formed by the wall of the groove perpendicular to the plane of the disk.